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土工格栅加筋压实膨胀土的强度与变形特性

武汉理工大学学报 2009年第11期31卷 88-92页

作者：汪明元于嫣华包承纲龚晓南浙江大学岩土工程研究所杭州310027 长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室武汉430010 华南理工大学交通与土木学院广州510640

采用聚酯(PET)双向土工格栅加筋膨胀土,分层压实形成尺寸101×200 mm的试样,分别进行无侧限压缩和不同围压下的固结不排水剪试验,研究了加筋膨胀土的强度与变形特性。结果表明,与未加筋土相比,加筋土的初始屈服应力提高,屈服时的应变... 详细信息

采用聚酯(PET)双向土工格栅加筋膨胀土,分层压实形成尺寸101×200 mm的试样,分别进行无侧限压缩和不同围压下的固结不排水剪试验,研究了加筋膨胀土的强度与变形特性。结果表明,与未加筋土相比,加筋土的初始屈服应力提高,屈服时的应变增大,峰值强度提高,且随加筋层数增多,其增大或提高值增大;其应力应变曲线均可划分为2段,初始屈服前段的模量与加筋层数及加筋与否的关系不大,而其后段的行为与加筋层数的关系密切。

关键词：土工合成材料膨胀土三轴试验应力应变关系双向土工格栅破坏模式

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土工格栅加筋透水混凝土力学性能试验研究

硅酸盐通报 2020年第11期39卷 3515-3521,3556页

作者：孟晓宇刘乳燕位伟陈胜云武汉大学土木建筑工程学院武汉430072 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院北京100850

研究了双向土工格栅的加筋位置及层数对透水混凝土孔隙率、透水系数、强度和弯曲性能的影响。研究表明:透水混凝土的有效孔隙率和透水系数随着格栅加筋层数的增加而增加,加筋后透水效果良好。加筋透水混凝土的强度较不加筋试样提高显著... 详细信息

研究了双向土工格栅的加筋位置及层数对透水混凝土孔隙率、透水系数、强度和弯曲性能的影响。研究表明:透水混凝土的有效孔隙率和透水系数随着格栅加筋层数的增加而增加,加筋后透水效果良好。加筋透水混凝土的强度较不加筋试样提高显著,抗压强度和抗折强度分别提高至26.3 MPa和3.9 MPa。将格栅设置在距离试样底部1/3h(h为试样高度)处时,抗压强度最高。在透水混凝土梁中加筋格栅后,混凝土梁有显著的开裂后性能,梁的破坏模式由脆性破坏变为延性破坏,梁的韧性提高,裂缝的发展被抑制,弯曲破坏有预兆性。加筋一层格栅时,距底部1/3h处是提高梁弯曲性能最有利的位置。加筋两层格栅的透水混凝土梁开裂后的延性优于加筋单层格栅的透水混凝土梁。同时在距离底部1/3h和2/3h处加筋格栅的透水混凝土梁弯曲性能最好。

关键词：透水混凝土双向土工格栅排水性能强度弯曲性能

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蠕变土工格栅加筋砂垫层承载力试验研究

广西大学学报（自然科学版） 2022年第5期47卷 1184-1190页

作者：袁慧白晓红薛超王晶仁太原城市职业技术学院山西太原030027 太原理工大学建筑与土木工程学院山西太原030024 太原市龙城发展投资有限公司山西太原030002

为了探究土工格栅的蠕变性能对加紧砂垫层承载力的影响,本文采用大型土工槽对不同抗拉强度的双向土工格栅开展无侧限蠕变试验及加筋土模型试验,对比了土工格栅蠕变前后的加筋砂土地基的承载特性。试验结果表明:土工格栅的加入将提高地... 详细信息

为了探究土工格栅的蠕变性能对加紧砂垫层承载力的影响,本文采用大型土工槽对不同抗拉强度的双向土工格栅开展无侧限蠕变试验及加筋土模型试验,对比了土工格栅蠕变前后的加筋砂土地基的承载特性。试验结果表明:土工格栅的加入将提高地基承载力,在长期荷载作用下,应考虑土工格栅蠕变对地基承载特性带来的影响。土工格栅在加载初期的蠕变效应对加筋地基沉降影响不大,当荷载超过承载力影响初始荷载时,土工格栅开始出现蠕变效应。

关键词：加筋垫层双向土工格栅蠕变作用承载力模型试验

蠕变作用对土工格栅加筋土界面特性影响的研究

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广西大学学报（自然科学版） 2019年第1期44卷 99-107页

作者：袁慧白晓红薛超王晶仁太原理工大学建筑与土木工程学院山西太原030024 太原城市职业技术学院山西太原030027 太原市龙城发展投资有限公司山西太原030002

为了研究土工格栅的蠕变特性对加筋土界面特性的影响,采用蠕变试验设备及大型直剪试验装置,以两种常用的双向土工格栅为研究对象开展加筋土界面特性试验研究,分析了蠕变作用对土工格栅加筋土的筋土界面工作性能的影响规律。试验结果表明... 详细信息

为了研究土工格栅的蠕变特性对加筋土界面特性的影响,采用蠕变试验设备及大型直剪试验装置,以两种常用的双向土工格栅为研究对象开展加筋土界面特性试验研究,分析了蠕变作用对土工格栅加筋土的筋土界面工作性能的影响规律。试验结果表明,与纯砂相比,土工格栅加筋后试样内摩擦角变化较小、黏聚力增大,土体的抗剪强度提高;与未蠕变土工格栅加筋砂土相比,蠕变后的土工格栅黏聚力降低,且蠕变加载等级越高,黏聚力下降越多;蠕变加载等级为极限荷载的40%时,土工格栅加筋土的黏聚力下降约30%。在同样的加载等级下,初始抗拉强度较低土工格栅的蠕变变形较初始抗拉强度较高的土工格栅蠕变应变略小。

关键词：聚丙烯双向土工格栅蠕变直剪筋土界面

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双向格栅加筋混凝土地坪的力学性能试验研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第10期46卷 21-27页

作者：王协群申雅卓王东星邹维列武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070 三峡大学防灾减灾湖北省重点实验室湖北宜昌443002 武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072

针对混凝土地坪开裂、不均匀沉陷的情况,提出采用强度高的双向土工格栅对混凝土地坪进行加筋,以改善混凝土地坪的力学性能.通过室内试验,比较分析了三种不同强度等级的混凝土试件在有、无格栅加筋时的立方体抗压强度、小梁抗折强度和弯... 详细信息

针对混凝土地坪开裂、不均匀沉陷的情况,提出采用强度高的双向土工格栅对混凝土地坪进行加筋,以改善混凝土地坪的力学性能.通过室内试验,比较分析了三种不同强度等级的混凝土试件在有、无格栅加筋时的立方体抗压强度、小梁抗折强度和弯曲韧性;通过大型现场足尺试验,对比分析了混凝土板在有、无格栅加筋时的裂缝发展、极限承载力、板底应变与荷载之间的关系.试验结果表明：双向土工格栅可以明显提高混凝土的抗折强度、极限承载力和弯曲韧性,使混凝土的脆性破坏特征得到显著改善;相比不加筋的混凝土板,采用双向土工格栅加筋后的混凝土板初裂荷载大、裂缝延展慢、板底应变小,极限荷载可以提高约2倍.

关键词：混凝土地坪双向土工格栅韧性裂缝地基承载力

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网孔形状影响格栅道砟界面特性的细观分析

华中科技大学学报（自然科学版） 2020年第12期48卷 102-107页

作者：苗晨曦李杰朱孝振赵建斌太原理工大学土木工程学院山西太原030024 山西省交通科技研发有限公司山西太原030027

为分析格栅-道砟界面力学响应以及网孔形状对格栅加筋性能的影响,采用颗粒流软件对三向和双向土工格栅拉拔过程进行了仿真分析,揭示了剪切带形成演化机制和剪切带内粒间接触力细观组构特征;同时,从格栅原材料用量角度入手,比较两种网孔... 详细信息

为分析格栅-道砟界面力学响应以及网孔形状对格栅加筋性能的影响,采用颗粒流软件对三向和双向土工格栅拉拔过程进行了仿真分析,揭示了剪切带形成演化机制和剪切带内粒间接触力细观组构特征;同时,从格栅原材料用量角度入手,比较两种网孔形式土工格栅加筋性能.结果表明:界面强度不单受控于网孔有效面积,格栅拉拔力呈现出法向应力高度敏感性,实际工程中应根据荷载工况合理选择土工格栅网孔形状.

关键词：三向土工格栅双向土工格栅碎石道砟拉拔试验离散元法

土工格栅蠕变性能及蠕变对筋土界面特性影响的研究

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土工格栅蠕变性能及蠕变对筋土界面特性影响的研究

作者：薛超太原理工大学

学位级别：硕士

本文通过不同荷载水平条件下的蠕变试验对两种不同型号的聚丙烯(PP)双向土工格栅进行蠕变特性研究,在蠕变试验结束后完全卸载并对格栅试样的收缩情况进行观测。试验结果表明:在荷载水平不超过40%条件下,两种双向土工格栅试样最终的应变... 详细信息

本文通过不同荷载水平条件下的蠕变试验对两种不同型号的聚丙烯(PP)双向土工格栅进行蠕变特性研究,在蠕变试验结束后完全卸载并对格栅试样的收缩情况进行观测。试验结果表明:在荷载水平不超过40%条件下,两种双向土工格栅试样最终的应变值均不超过10%,与单向土工格栅相比双向土工格栅蠕变速率发展较慢。此外,格栅试样各部分蠕变发展并不均匀。完全卸载后立刻对格栅试样的收缩情况进行观测。采用开尔文串联模型对格栅收缩试验过程进行模拟,建立了描述土工格栅收缩变形的数学方程,并对收缩试验结果进行了拟合,拟合结果良好。为了研究土工格栅具有的蠕变特性对其加筋效果的影响程度,本文采用室内大型直剪试验装置分别对上述两种型号的双向土工格栅加筋砂试样的界面特性进行了试验研究。试验结果表明,在加筋前后砂土试样的内摩擦角基本未发生改变;双向土工格栅的加入,可以令砂土试样获得额外的“粘聚力”,从而提高土体抗剪强度;在剪切过程中,各加筋砂土试样的剪切应力随剪切位移变化的规律基本一致;试样被剪切破坏时所对应的剪应力随竖向应力的增加而增大,此时对应的剪切位移值也随竖向应力的增大而增大。通过比较蠕变格栅加筋砂、未蠕变格栅加筋砂、纯砂试样的直剪试验结果可以发现,格栅的蠕变特性对加筋砂土的抗剪强度产生了一定影响。与筋材为未经蠕变土工格栅的加筋砂试样相比,用经过蠕变的土工格栅加筋后,粘聚力出现下降。相同竖向压力下,粘聚力下降最多可达28%,且下降程度随蠕变荷载水平的增加而增大。从而得出结论,土工格栅的蠕变会使整个加筋土体的承载能力出现下降,导致过大变形的产生,进而影响到工程的安全性。

关键词：双向土工格栅蠕变收缩本构模型直剪筋土界面特性

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建筑垃圾与土工合成材料筋-土界面性能研究

建筑垃圾与土工合成材料筋-土界面性能研究

作者：曹文哲湖北工业大学

学位级别：硕士

随着社会的持续发展以及人口的不断增加。汽车工业、交通运输业和建筑行业不断推进的同时消耗着大量的自然资源,在此过程中伴随着大量建筑垃圾产生。建筑垃圾带来许多问题,如占用土地、污染环境等,而处理这类固体废弃物需要消耗大量人... 详细信息

随着社会的持续发展以及人口的不断增加。汽车工业、交通运输业和建筑行业不断推进的同时消耗着大量的自然资源,在此过程中伴随着大量建筑垃圾产生。建筑垃圾带来许多问题,如占用土地、污染环境等,而处理这类固体废弃物需要消耗大量人力物力,如何减少这类危害已成为社会发展中不容忽视的问题。本文开展单调直剪试验、大型循环剪切试验、循环后剪切试验与数值模拟,并将实验结果与数值模拟结果进行对比分析。具体研究结果如下:(一)通过直剪试验与筛分实验,测定建筑垃圾混合土力学性能。结果表明:建筑垃圾混合土最佳含水率在9.5%左右,最大干密度约为1.92g/m。建筑垃圾中大颗粒较多而细颗粒较少,砂土的加入可以增加土样细颗粒比例,改善建筑垃圾土的级配。(二)建筑垃圾土在单调直剪试验与循环后单调直剪试验中均会发生明显的剪切软化,且土样在经过循环剪切后界面抗剪强度与残余强度均大于同等法向应力条件下的单调直剪试验的结果;土样在单调直剪过程中先剪胀后剪缩,而在循环后单调直剪试验中则发生明显的剪胀;在循环剪切过程中土样在两个方向上均会发生不同程度的剪切硬化,且随着法向应力与剪切幅值的增大其最大剪应力也不断增加,在循环剪切过程中土体整体会随着剪切过程而发生一定程度的剪缩;循环后的建筑垃圾加筋土试样抗剪强度明显增大,粘聚力与摩擦角都有所增加。(三)对建筑垃圾土单调直剪试验、循环剪切试验与循环后剪切试验用PLAXIS软件进行模拟。模拟的曲线结果并没有发生剪切硬化,曲线在到达峰值点后发展较为平缓,残余剪应力比实际曲线更大,但拐点处峰值剪应力小于实际结果。且法向应力越大,模拟曲线峰值点与实际曲线峰值点越接近;土样整体呈明显的剪胀,且相同的剪切路径条件下到达曲线拐点所需的剪切位移比实际结果所需的剪切位移更小。经过循环剪切后的土体粘聚力与摩擦角相比单调直剪试验均有所增长,但与实际结果相比增加的幅度均大于实际结果。

关键词：建筑垃圾双向土工格栅单调直剪试验循环剪切试验 PLAXIS数值模拟

老化蠕变耦合作用的土工格栅加筋地基承载力试验研究

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老化蠕变耦合作用的土工格栅加筋地基承载力试验研究

作者：程正辅太原理工大学

学位级别：硕士

土工合成材料加筋土技术是一种新型的填土处理方法。它利用土体与材料之间的相互作用来增强土体的承载力和稳定性,被广泛应用于公路、坝体、铁路和地基基础工程中。土工格栅由于其轻便、高强度和良好的界面性质,受到广大工程师的认可,... 详细信息

土工合成材料加筋土技术是一种新型的填土处理方法。它利用土体与材料之间的相互作用来增强土体的承载力和稳定性,被广泛应用于公路、坝体、铁路和地基基础工程中。土工格栅由于其轻便、高强度和良好的界面性质,受到广大工程师的认可,因而被广泛的应用。但是由于聚丙烯材料本身性质使土工格栅在工作过程中会受到老化和蠕变的耦合作用,破坏了加筋土筋土界面的协同作用,对土工格栅加筋土工程力学性质产生影响。本文选取工程中常用的双向土工格栅型号为G1515与G2525,通过八组室内平板载荷试验,研究对比分析了不同老化、蠕变耦合作用工况下砂土地基承载力的变化、土压力在砂土地基中的应力扩散规律以及加筋砂土的破坏形式。研究结果表明:（1）不同工况下地基的荷载-沉降曲线表明,土工格栅加筋砂土地基中的筋材作用发挥需要有一定的沉降变形发生。地基沉降超出一定范围,筋材作用发挥越明显,对于地基加固作用越显著。（2）加筋地基承载性能受到土工格栅老化蠕变耦合下蠕变应力水平、格栅类型的影响。相同老化程度下,蠕变应力水平越大,加筋地基承载力降低越明显。在本文中,G1515双向土工格栅在蠕变应力水平为40%时,加筋地基承载力仅为未加筋地基承载力的1.1倍。相同老化蠕变耦合作用条件下,格栅类型对加筋地基承载力的影响也是较为明显的。在本文中,G1515格栅的加筋砂土地基承载力仅为G2525格栅加筋砂土地基承载力的85%左右。因此,在实际工程中,一是必须考虑筋材老化蠕变对加筋地基承载性能的劣化影响;二是应综合筋材加固作用以及经济性选取合适的加筋材料,以使加筋地基设计安全可靠,经济合理。（3）加筋地基土压力分布形态基本与未加筋地基相同。但是,加筋作用使加筋地基的应力扩散作用增强,表现为相同荷载作用下,基础作用的范围内,同一深度处,加筋地基中的土压力小于未加筋地基中的土压力;基础作用范围之外,同一深度处,加筋地基中土压力大于未加筋地基中的土压力,且这种差异随筋材作用的发挥更为明显。

关键词：双向土工格栅老化蠕变加筋地基极限承载力